Гены и проценты

[Проходящий Кот]

Биологи!!!
Вы там не запутались в своих процентах?
У нас 50%: мусорных генов.
Мы отличаемся от шимпанзе на 2%.
Эти 2% в мусорной части? Или в рабочей?
И что такое 2% генов неандертальцев у нас, если мы на 99% имеем одинаковые гены?
Короче , хотелось бы какой-то ясности....

[Rattus]

Эти 2% в мусорной части? Или в рабочей?

Пропорционально. Хотя в мусорной может и больше.

И что такое 2% генов неандертальцев у нас

Вариантов генов и прочих последовательностей.

[Проходящий Кот]

2% от чего?

[Rattus]

2% от чего?

Всего генома.

[langust]

что такое 2% генов неандертальцев у нас, если мы на 99% имеем одинаковые гены?

От родителей к потомку геном передается вовсе не перемешиванием их отдельных нуклеотидов, а более крупными кластерами, которые имеют сотни, а то и тысячи нуклеотидов. Так вот, если в каком-то из них обнаружена одна неандертальская мутация, то вся цепочка считается перешедшей к нам от неандертальца. Что же до "кодирующих" участков, то есть именно генов, то их вообще небольшой процент от всего генома.

[ChiefPilot]

Если тут будут специалисты, то поправят, но вот, что я могу сказать, как интересующийся дилетант:

- имеется ввиду, видимо, различие с шимпанзе, так как именно с мартышками это будет уже гораздо больше двух процентов.

- между шимпанзе и человеком 1-2 % отличий именно по генам - у нас по сравнению с ними (или наоборот) вообще нет аналогов. Возможно сюда же включаются гены, которые вроде бы есть, но полностью выключены (испорчены) и не работают.

- между же нами и неандертальцами считают присутствие в наших геномах не генов, а аллелей! Это важно! Аллели - это разные варианты одного и того же гена. Так как геномов людей (сапиенсов) расшифрованно уже много (и у неандертальцев тоже не от одной особи это сделано): учёные смотрят - какие варианты неандертальских аллелей встречаются и среди сапиенсов.

- таким образом, различие между шимпанзе и неандертальцем разные и их нельзя сравнивать.

- процент как Вы пишете "мусорных генов" (хотя их так лучше не называть) всё время разный называют. Туда сбрасывают гены, которые не замечены за тем, чтобы они кодировали какой-либо белок, использующийся где-либо в организме. Но это всё-таки не мусорные гены, а часто гены, функцию которых мы не понимаем пока. Или уже понимаем, но они таки не кодирующие.

Вот специалист про "мусорную" ДНК: http://antropogenez.ru/interview/480/ (самый нижний ответ на вопрос)

Вот специалист про отличия от шимпанзе: http://antropogenez.ru/article/75/

Вот специалисты про неандертальцев: http://antropogenez.ru/article/892/ и http://antropogenez.ru/interview/875/ - и поищите там - на этом сайте там такого много. Постоянно что-то новое пишут об этом.

[Olweg]

Насколько я понимаю, 1-2% - это разница по отдельным нуклеотидам. В основном приходится на те же аллели, совсем новые гены - редкость.

[Проходящий Кот]

Аллели ====это скорее один вид, а не разные.
Всё таки неандертальцы === это скорее раса, чем отдельный вид.

[Проходящий Кот]

Нда... феерический некропостер....

Я не получил на свою тему достаточного ответа.

[ChiefPilot]

Я не получил на свою тему достаточного ответа.

Посмотрите вот этот ролик относительно недавний: http://www.youtube.com/watch?v=3ilxpQNr1P0 от очень хорошего специалиста, хорошим языком, для простых людей и как раз на тему.

[Rattus]

В основном приходится на те же аллели

Аллели ====это скорее один вид, а не разные.

Плюс к тому понятие аллелей касается только генов, имеющих хоть какое-то фиксируемое проявление в фенотипе (т.е. тех 7%)

Я не получил на свою тему достаточного ответа.

Тогда детально:

У нас 50%: мусорных генов.

1. Не "мусорных генов" - а мусорной ДНК. Выключенных генов, потерявших функцию - псевдогенов в геноме млеков совсем немного. Ген - это как минимум транскрибруемая последовательность. По данным ENCODE транскрибироваться может до 80% всего генома. Но какой-либо функциональной нагрузкой, не говоря уже о стабилизируемой отбором (т.е. консервативных последовательностях), обладает всего где-то 10±5% генома приматов и большинства прочих млекопитающих (кроме разве что рукокрылых - приспособление к полёту заставило их как и птиц существенно сократить общий объём генома - до 2 раз по сравнению со средним по млекам).
2. Половина мусорной ДНК - это весьма оптимистичное количество, которым могут похвастать разве что грибы. Подавляющее большинство остальных эукариот имеют не менее 3/4 генома, совершенно ненужных особям текущего поколения.

Эти 2% в мусорной части? Или в рабочей?

Как уже было сказано - в обоих, а в консервативной - скорее всего даже существенно меньше. Из того совсем неменогого кодирующего, что достоверно отличает Homo от остальных гоминид - ген речи FOXP2: человеческая версия продукта гена FOXP2 отличается от аналогичного белка шимпанзе двумя аминокислотными заменами (полная длина этого белка - 715 АК).

И что такое 2% генов неандертальцев у нас, если мы на 99% имеем одинаковые гены?

Опять таки не генов, а последовательностей вообще. Функциональных генов - считанные единицы, может десятки. И 2% - это среднее по больнице, тогда как у разных нынеживущих европеоидов и азиатов - от 1 до 4%, у азиатов среднее чуть-чуть больше и включает несколько другие места, в т.ч. и внутри функциональных генов - отсюда сделан вывод, что европеоиды и азиаты гибридизировались с неандертальцами независимо. Главным образом это были гены, влияющие на строение волос и кожи.

Ещё вопросы или тему можно закрывать?

[Maki]

Ещё вопросы или тему можно закрывать?

Разумеется есть.
Как вы прокомментируете вот это:

От родителей к потомку геном передается вовсе не перемешиванием их отдельных нуклеотидов, а более крупными кластерами, которые имеют сотни, а то и тысячи нуклеотидов. Так вот, если в каком-то из них обнаружена одна неандертальская мутация, то вся цепочка считается перешедшей к нам от неандертальца.

[Maki]

Из того совсем неменогого кодирующего, что достоверно отличает Homo от остальных гоминид - ген речи FOXP2:

Для того чтобы не вводить публику в смущение - наверное надо уточнить, что "немного кодирующего" - это не только FOXP2. Кстати, может быть уточнить в абсолютных цифрах, сколько генов содержит геном сапиенса вообще, и сколько в нём именно "человеческих" генов в частности?

Главным образом это были гены, влияющие на строение волос и кожи.

В популярной литературе читывал, что и гены, влияющие на иммунитет, там тоже были.
Вот статейка от 2016 г. В общей сложности им удалось выделить 126 "неандертальских" участков ДНК, структура которых неожиданно часто встречалась как среди жителей Европы, так и среди азиатов – такими вариантами генов, по словам ученых, обладает две трети жителей всех континентов Земли, кроме Африки.

[Rattus]

От родителей к потомку геном передается вовсе не перемешиванием их отдельных нуклеотидов, а более крупными кластерами, которые имеют сотни, а то и тысячи нуклеотидов. Так вот, если в каком-то из них обнаружена одна неандертальская мутация, то вся цепочка считается перешедшей к нам от неандертальца.

Ну, одного SNP может быть и маловато, хотя вероятность в целом даже у одного SNP гораздо выше быть унаследованным, чем быть случайным совпадением независимых мутаций. Всё решает статистика с учётом генного контекста. Вот пара-тройка замен в одном фрагменте тут уже будет однозначно свидетельствовать о наследовании.

и сколько в нём именно "человеческих" генов в частности?

"Человеческих" по сравнению с кем? С эректусом, хабилисом, австралопитеками, от которых нам недоступна ДНК для анализов? А те же шимпанзе ведь тоже не стояли на месте и эволюционировали в направлении адаптации к лесной эконише (собственно поэтому-то и дожили до наших дней, уйдя от непосредственной конкуренции с нашими предками) - та же кисть у них имеет более прогрессивное в этом плане строение и соответственно более новые варианты кодирующих её генов. Как всё это сравнивать с нашим?

[Maki]

"Человеческих" по сравнению с кем? С эректусом, хабилисом, австралопитеками, от которых нам недоступна ДНК для анализов? А те же шимпанзе ведь тоже не стояли на месте и эволюционировали в направлении адаптации к лесной эконише (собственно поэтому-то и дожили до наших дней, уйдя от непосредственной конкуренции с нашими предками) - та же кисть у них имеет более прогрессивное в этом плане строение и соответственно более новые варианты кодирующих её генов. Как всё это сравнивать с нашим?

Учитывая, что сравнивать действительно не с чем - приходится, на  безрыбье, сопоставлять современных шимпанзе и сапиенса.
Можем ли мы убрать из сравнения гены, кодирующие именно "прогрессивные" обезьяньи признаки? И предположить, что вся наша "архаика" осталась нам от общего предка? Тогда в сравнении останутся только наши "прогрессивные черты".
Возможно, тогда мы сможем более точно сказать, что с нашим общим предком у нас 1,1% различных генов, у шимпанзе - 0,8% (цифры, разумеется условные), а между нами и шимпанзе - 1% разницы?
Это будет корректно?

Кстати, насчёт 1% с шимпанзе.
http://antropogenez.ru/article/75/  При исследовании ДНК происхождение человека от обезьяноподобных предков вполне подтверждается. Генетические различия на уровне ДНК между людьми составляют в среднем 1 нуклеотид из 1000 (то есть 0.1%), между человеком и шимпанзе - 1 нуклеотид из 100 (т.е. 1%).

И здесь люди совершенно закономерно задают вопрос:

И что такое 2% 2-4% генов неандертальцев у нас, если мы на 99,0% 99,9% имеем одинаковые гены?

В каких попугаях более корректно измерять эволюционное расстояние между видами приматов? В нуклеотидах, генах, SNP, или... вообще в аминокислотных заменах?

[Rattus]

Можем ли мы убрать из сравнения гены, кодирующие именно "прогрессивные" обезьяньи признаки?

Не все: тот же FOXP2 - он же не одной только речью заведует - это регулятор высокого уровня, имеющий проявления во множестве тканей, о чём и написано в приведённой статье.

Возможно, тогда мы сможем более точно сказать, что с нашим общим предком у нас 1,1% различных генов, у шимпанзе - 0,8% (цифры, разумеется условные), а между нами и шимпанзе - 1% разницы?
Это будет корректно?

Тогда уж складывать надо, а не усреднять!

[ChiefPilot]

И здесь люди совершенно закономерно задают вопрос:

И что такое 2% 2-4% генов неандертальцев у нас, если мы на 99,0% 99,9% имеем одинаковые гены?

Ничего если я ещё раз попробую? Выше уже пытался, но вдруг со второго раза объясню понятнее? То ли научно-популярные статьи плохо объясняют, то ли народ, их читающий, плохо вникает, но всё время упускается, что различий этих два варианта: иногда речь идёт об именно различиях в генах (тут такой ген есть, а вот тут его аналога вообще нет), а иногда только в имеющихся или нет в различаемых популяциях аллелях одних и тех же генов (гены одни и те же и там и там, но наборы различающихся вариантов (аллелей) разные и некоторых аллелей нет у этого вида, а некоторых нет у другого). Ген - это часть ДНК отвечающая в организме за что-то конкретное. За то, как ПРИНЦИПИАЛЬНО это в организме устроено (например, что у кожи в принципе должен быть цвет). И вот у организмов разных видов может вообще, в принципе, не быть каких-то одинаковых или похожих генов - у них эта часть организма регулируется совсем разными генами. Часто бывает, что какой-то вполне себе работающий ген у организма одного вида, у другого вида просто был "убит" отсутствием отбора - остатки этого гена видны в геноме, но он не работает, вот его как бы уже и нет у данного вида. А бывает и другая ситуация: у одного из сравниваемых видов произошло удвоение (утроение и так далее) копии одного и того же изначального гена и вторая копия под действием отбора несколько изменилась и стала выполнять совсем другую функцию, чем первая копия. А вот у другого сравниваемого вида такого не произошло и у него этого гена нет - вообще нет. И вот в таком сравнении мы отличаемся от шимпанзе примерно на 2%, а от неандертальцев на 0,1%. А те 2% неандертальских "генов" это уже другой тип сравнения - тут сравнивают отличающиеся аллели одинаковых генов. Аллели - это слегка отличные друг от друга варианты одного и того же гена - они выполняют одну и ту же функцию, но с разной степенью успешности или с разной степенью проявления (например, они всё также красят кожу, как из примера про ген вообще выше, но в разный цвет). И вот между нами и неандертальцами выявляют аллели, которые найдены и у не африканского населения и у неандертальцев. То есть: если этот аллель есть у неандертальцев и у неафриканского населения, но его нету у африканского населения, то значит он был привнесён в неафриканское население путём скрещивания между ним и неандертальцами. Причём тут африканское население? А при том, что у него нет вот таких многих аллелей, которые есть и у неафриканского населения и одновременно найдены и у неандертальцев. Это как раз и говорит о том, что скрещивание было, но было оно за пределами Африки, когда наши предки (а точнее - предки нашего неафриканского населения!) вышли из Африки и встретившись с неандертальцами начали с ними скрещиваться. Так вот таких аллелей в организме каждого современного представителя неафриканского населения в среднем около 2 (2,5) процентов. Но, при этом, надо ещё понимать, что это в одном конкретном организме эти аллели, а в каждом другом организме могут встретиться другие аллели (как того же конкретного гена, так и других генов) и если по всей современной популяции собрать всё, что по ней размазано, можно набрать, как говорят, процентов 40-60 неандертальского генома. Не знаю - может ещё больше запутал, но я пытался и старался объяснить.

Ещё для усиления понимания разницы этих двух типов сравнений хорошо бы понимать и различие (и одновременно единство) между "геном" и "аллелем": ген это программа сделать чего-то. Например (совсем на пальцах), "как сходить в магазин". И вот у условного "растения" вообще такого гена нет - оно никуда не ходит, не может. А у условного "сапиенса" такой ген есть, НО! Каждый ген всегда (ну почти всегда, да? кроме самых каких-то консервативных, наверное? но можно считать, что всегда) не бывает один и тот же у каждой конкретной особи данного вида - он существует в виде того или иного вида вариантов - аллелей. Это как программа сходить в магазин из нашего примера - она в виде того или иного аллеля, в итоге-то, позволит туда сходить, но с вариациями - один аллель поведёт вот по этому пути, а другой несколько по другому, один с большей скоростью, другой с меньшей и так далее. Так вот в некоторых случаях, говоря о различиях между видами, имеют ввиду, что у какого-то вида вообще нет программы "как сходить в магазин" (зато при этом может быть программа "как слетать в магазин", которой может не быть вообще у первого). А вдругих начинают рассуждать только о разных вариантах одной и той же программы "как сходить в магазин", которая есть у каждого вида, но вот уже её более подробные варианты могут у одного вида быть, а у другого не быть. Или ещё так: в одном случае сравниваются виды генов, а в другом уже только подвиды одного и того же гена. Уф!...

[Maki]

Тогда уж складывать надо, а не усреднять!

Да, действительно надо складывать.
И утверждение, что между нами и нашим предком расстояние меньше, чем между нами и современным шимпанзе будет вполне корректным.

Не все: тот же FOXP2 - он же не одной только речью заведует - это регулятор высокого уровня, имеющий проявления во множестве тканей, о чём и написано в приведённой статье.

Да, понятно. Но вопрос о том, в каких попугаях корректно измерять расстояния между видами открыт.

Проходящий Кот совершенно естественно не понимает, как так получается, что у европейцев 2-4% неандертальских генов, у азиатов их столько же, но это гены другие, и плюс 2% генов денисовцев, но при всём этом

Генетические различия на уровне ДНК между людьми составляют в среднем 1 нуклеотид из 1000 (то есть 0.1%)

P.S.
Но вообще, так ли уж "прогрессивен" шимпанзе? Да, многие скелетные и мышечные признаки связаны с адаптацией к древолазанию и брахиации. Но у нас изменения куда более радикальные, по сравнению с шимпанзе и гориллой. Стопа, ноги, таз, позвоночник, кисть, лицо, череп - полная трансформация скелета. А уж о черепе и мозге и говорить нечего.
Это, скорее, неандерталец с денисовцем могут быть более "прогрессивны", так как адаптировались к тяжёлым климатическим условиям Евразии.
Или нет?

[Maki]

Ничего если я ещё раз попробую? Выше уже пытался, но вдруг со второго раза объясню понятнее? То ли научно-популярные статьи плохо объясняют, то ли народ, их читающий, плохо вникает, но всё время упускается, что различий этих два варианта: иногда речь идёт об именно различиях в генах, а иногда только в имеющихся или нет в различаемых популяциях аллелях одних и тех же генов.

Вы замечательно объясняете!
В этой теме хотелось бы предельно ясно сформулировать для читающей публики, что имеют в виду в том или ином случае учёные, и как их понимание может выглядеть в изложении журналистов.

А вот у другого сравниваемого вида такого не произошло и у него этого гена нет - вообще нет. И вот в таком сравнении мы отличаемся от шимпанзе примерно на 2%, а от неандертальцев на 0,1%. А те 2% неандертальских "генов" это уже другой тип сравнения - тут сравнивают отличающиеся аллели одинаковых генов.

Может быть в научно-популярных статьях стоит обойтись без термина "аллель", чтобы не вводить читателей в ступор?
Например "2-4% специфических человеческих генов - это их неандертальские варианты".

Но, при этом, надо ещё понимать, что это в одном конкретном организме эти аллели, а в каждом другом организме могут встретиться другие аллели (как того же конкретного гена, так и других генов) и если по всей современной популяции собрать всё, что по ней размазано, можно набрать, как говорят, процентов 40-60 неандертальского генома. Не знаю - может ещё больше запутал, но я пытался и старался объяснить.

Нет, всё совершенно корректно!

Журналисты обязаны в каждом случае подчеркивать, что говоря о вкладе неандертальца в геном сапиенса, они имеют в виду то, что некий % общечеловеческих генов, несёт специфические неандертальские мутации.
То есть, можно даже говорить о том, что 2-4% генов, делающих нас именно людьми, содержат неандертальские мутации. И это, возможно, будет проще и понятнее.

[Rattus]

Стопа, ноги, таз, позвоночник

Кагбе уже ардипитек был прямоходящим.

лицо, череп - полная трансформация скелета

Похожи на череп младенца гоминид. С каких это пор неотенизация сталв считаться "полной трансформацией скелета"??